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LLC諧振電感外置與集成的優(yōu)缺點

2021-11-12 10:33 作者:張飛實戰(zhàn)電子  | 我要投稿

LLC電源里面有一個諧振電感與諧振電容,但是很多時候見到的實際PCB板里面只有LLC變壓器與諧振電容,并沒有諧振電感,這個諧振電感是集成到了變壓器里面了,那么這個電感其實就是利用了原副邊的漏感來做的諧振電感,在硬開關(guān)里面漏感是我們不想要的,希望他越小越好,因為漏感上面儲存的能量還需要專門要做一個電路進行出來,但是諧振變換器里面漏感是有益的,可以用來做諧振電感,這樣就可以不用再做一個電感來做諧振電感,這就是集成諧振電感的變壓器。而有些電源是有獨立的諧振電感與變壓器的,這種就是外置諧振電感的電路,下面我們就來討論下這兩種電感的方法優(yōu)缺點。


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一、外置諧振電感的優(yōu)點:

外置諧振電感是一個單獨的電感,與主變壓器是分離開的,這設(shè)計起來就非常靈活了,雖然感量是通過具體的設(shè)計得來的,但是具體的電感可以用不同的材質(zhì),來優(yōu)化電感上面的損耗,并且可以把功率密度做高,而且主變壓器的磁芯骨架的選擇比較多。外置諧振電感對于我們變壓器的調(diào)整是沒有影響的,因為在調(diào)試的過程中,可能我們的原邊圈數(shù)有可能調(diào)整,調(diào)整原邊繞組就會影響漏感,因為是分立的變壓器,一般漏感都控制的非常低,與外置的諧振電感比起來是非常小的,所以微調(diào)原邊的圈數(shù),對諧振電感的影響不是很大,可以忽略。


二、外置諧振電感的缺點:

外置諧振電感的成本是要比集成的要高,這是單獨制作了一個電感,材料上面就會多出來的磁芯和骨架、繞電感的銅線等,然后就是工時成本了,一個是電感制作成本,然后就是電源制作的時候需要插件的成本。諧振電感工作的電流是交流的,所以磁感應(yīng)強度工作在第一象限與第三象限,為了磁芯的損耗不是很大,一般Bmax取值都比較低,這樣導(dǎo)致用鐵氧體磁芯的時候中柱開的氣息比較大,很容易引起諧振電感的渦流損耗比較大,導(dǎo)致溫度比較高。


三、集成式的諧振電感的優(yōu)點:

集成諧振電感在材料與人工上面可以節(jié)省下來一些成本,但是集成式的電感需要專門的骨架來繞制才可以,因為是漏感做諧振電感,一般計算出來的諧振電感的感量占主感量的20%了,也就是說漏感需要達到原邊感量的20%,這樣原邊與副邊的耦合不需要很好。


為了把漏感做大,我們一般需要用到一些專業(yè)的骨架,這種骨架帶來的好處就是漏感大,并且原副邊的寄生電容變小了,這樣對于我們的LLC是有一定好處了。一般我們用的集成式的骨架是把原邊與副邊分開的分槽骨架,這樣原副邊之間的安規(guī)就要比分立的好很多,可以原副邊的都用漆包線,原副邊的安規(guī)基本可以不用考慮,并且整個繞制都要簡單很多。


四:集成式諧振電感的缺點:

這種集成式的變壓器的缺點也是非常明顯,整個變壓器體積要比普通的大很多,因為是分槽繞制的,所以繞制空間一般需要比較大,并且漏感需要比較大,這種骨架一般都是需要訂制,這樣對于成本來說就會增加,當然如果量比較大,多出來的成本基本可以忽略。因為諧振電感就是原邊的漏感,所以在繞組原邊圈的時候?qū)β└械拇笮∮绊懛浅5拇?,一旦固定下來諧振漏感,那圈數(shù)就不好調(diào)整,所以集成式諧振電感一般做的功率不是很大,到了上千瓦的功率基本就都是用分立電感來做諧振電感。

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總的來說我們在設(shè)計中是用集成式的諧振電感還是分立的這個還是需要根據(jù)每個公司的情況去考慮,如果是量比較大的,功率不是很大,用集成式的是有很大的優(yōu)勢的,因為功率小,一般諧振電感比較大,勵磁電感也比較大,如果用外置電感的話,用鐵氧體做諧振電感,電感的繞線圈數(shù)多,繞線電阻大,銅損是比較大的,用集成式的就沒有這個問題了,但是集成的在功率大的時候磁芯的渦流損耗比較重,所以都用外置的。

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